Autor: Tomasz Ksiądzyk Produkcja Procesorów Autor: Tomasz Ksiądzyk

Plan Projektu Początek produkcji układów scalonych. Formowanie wafla krzemowego. Proces fotolitografii. Cięcie procesorów. Testowanie procesorów .

Początek produkcji układów scalonych Do produkcji układów scalonych wykorzystuje się krzem. Krzem występuje w piasku. Początek produkcji procesorów rozpoczyna się od „wyhodowania”, uzyskania z piasku kryształów zawierających czysty krzem. Następnie za pomocą specjalnych pieców elektrycznych tzw. Łukowych jest wytapiany krzem. Następnym krokiem jest oczyszczenie krzemu. Wytopiony krzem się sprowadza do postaci płynnej i jest oczyszczany, destylowany aby nie było zanieczyszczeń.

Kolejny krok to powstanie prętów zawierających czysty krzem. Powstałe pręty się rozbija i umieszcza się w kwarcowych tyglach, które wstawia się do pieców elektrycznych i wytapia się a następnie powstają monokryształy. Temperatura topnienia wynosi 1400o C. Metoda oczyszczania krzemu nazywa się Metoda Czochralskiego. Monokryształ krzemu. Fabryka procesorów. Produkcja procesorów odbywa się w bardzo sterylnych warunkach a pracownicy pracują w ochronnych kombinezonach.

Formowanie wafla krzemowego Drugi etap produkcji procesorów to formowanie wafla krzemowego. Gdy krzem się już roztopi w piecu wkłada się słupek i wolno obraca. Po wyjęciu słupka z krzemem z pieca krzem krzepnie i powstaje kryształ. Dzięki precyzyjnej prędkości wyciągania krzemu na godzinę można uzyskać do 40 mm, kryształ rozpoczyna formowanie od wąskiej szyjki i powiększa się do uzyskania odpowiedniej średnicy. Szlifowanie prętu kwarcowego do postaci idealnego cylindra o średnicy 200 mm 1,5m długości.

Pocięte wafle krzemowe są polerowane. I tak powstaje wafel krzemowy. Cięcie prętu kwarcowego piła diamentową na okrągłe wafle, płytki o grubości 1 mm. Pocięte wafle krzemowe są polerowane. I tak powstaje wafel krzemowy. Wafel krzemowy.

Proces Fotolitografii Trzeci etap produkcji procesorów to proces fotolitografii. Proces fotolitografii polega na nakładaniu różnych warstw. Żeby procesor mógł przewodzić prąd trzeba dodać do krzemu różne związki chemiczne które spowodują ze materjał będzie półprzewodnikiem. Nanoszenie na wafel warstwy izolującej która jest wykonana z dwutlenku krzemu (SiO2 ). Nałożenie warstwy emulsji światłoczułej. Następnie laser przechodzi przez specjalnie przygotowaną maskę i soczewkę naświetla emulsje światłoczułą na powierzchni wafla krzemowego.

Następnie urządzenie setteper przesuwa kawałek wafla i laser znowu naświetla kawałek emulsji światłoczułej i ten proces się powtarza aż nie zostanie naświetlony cały wafel. Kolejnym krokiem w produkcji procesorów jest wypłukanie kwasem naświetlonego miejsca na waflu krzemowym. Potem jest nakładana na wafel warstwa materiału półprzewodnika z emulsją światłoczułą . Poczym znowu jest naświetlane i trawione przez kwas następne warstwy procesora ten proces kilka razy się powtarza aż do ukończenia procesora. Najmniejszy element procesora tranzystor.

Ten schemat przedstawia jak jest naświetlany wafel krzemowy w procesie naświetlania.

Cięcie Procesorów Czwarty etap produkcji procesorów to ciecie wafla krzemowego na procesory. Na waflu krzemowym już się znajdują gotowe do pocięcia płytki procesorów. Kolejnym krokiem jest sprawdzenie, które procesory są sprawne i te zostaną wykorzystane a które niesprawne zostaną wyrzucone. Stosunek poprawnie wyprodukowanych procesorów nazywa się uzyskiem poprawnie wyprodukowanie procesory na końcu produkcji wynosi ponad 90%.

Kolejny krok to cięcie procesorów piłą diamentową po przetestowaniu są umieszczane w obudowie płytka procesora jest łączona za pomocą złotych drucików z wyprowadzeniami na zewnątrz obudowy procesora. Maszyna do nakładania SiO2 warstwy izolacyjnej na wafel krzemowy. W fabryce procesorów.

Testowanie Procesorów Ostatni piąty etap produkcji procesorów to testowanie i określanie częstotliwości. Gdy już układ scalony zostanie zamknięty w obudowie. Zaczyna się ostatnie testowanie procesora. Procesory są poddawane ciężkim testom w różnych temperaturach, przy różnym ciśnieniom, z różnymi częstotliwościami póki nie przestaną działać.

THE END

Prezentację przygotował Tomasz Ksiądzyk Strona www: http://www.urzadzeniatechnikikomputerowej.cba.pl Adres E-m@li: tomek-ksi@o2.pl GG: 4588911